烟气排放连续监测系统在超低排放中的设计探讨

关键词： 超 低 排放 ； Ｃ Ｅ ＭＳ 监测 ； 设 计
引言
表 １原 Ｃ Ｅ ＭＳ 装 置
近年 来 ， 我 国雾 霾 天 气频 发 ， 大 气 污染 物 排 放形 式 日趋 严 峻 。 同 时， 相关 环 保 政 策 明确 新 建 、 在 建 火 电机 组 必 须 采 用 烟 气 清 洁 排 放 技 术 ，达 到 燃 气 轮 机 组 排 放 标 准 要 求 （ 烟 尘＜ ５ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ， Ｓ Ｏ ２ ＜ ３ ５ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３ ， Ｎ Ｏ ｘ ＜ ５ ０ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ） 。随着 环保 要 求 的升 级 ， 也对 烟气 连 续 监 测 系 统 的测量精确度提过 了更高 的要求。本文以浙江省某 ３ ０ ０ Ｍ Ｗ 火 电 厂 超 低 排放 后 烟 囱入 口烟气 的监 测 系统 为 例 。
１ Ｃ Ｅ ＭＳ 概 述
火 电厂 烟 气排 放 连 续 监测 系统 （ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ 在 湿 法脱 硫 后 ， 烟 气 中含水 量 较 大 ， 影 响 颗粒 物 的 测量 。 故颗 粒 物 采 ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， Ｃ Ｅ ＭＳ ） 是 指 对燃 煤 电厂 炳气 排 放 的 气态 污 染 物 （ Ｓ Ｏ 、 Ｎ Ｏ ） 和
科技创新与应用 ｆ ２ ０ １ ７ 年 第１ ５ 期
科 技 创 新
烟气排放连续监测系统在超低排放中的设计探讨
戴 尚访
（ 浙江天地 环保科技有 限公 司 ， 浙江 杭 州 ３ １ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 ： 主要 介 绍 烟 气排 放 连 续 监 测 系统 （ 简称 Ｃ Ｅ ＭＳ ） 在 超 低 排 放 中的 应 用 ， 其 内容 包括 Ｃ Ｅ ＭＳ的监 测 项 目、 系统 构 成 、 监 测 方 法 及设 计 选 型等 ， 针 对 新 的环 保 要 求 ， 提出Ｃ Ｅ Ｍ Ｓ的一 些设 计 思过参 比方法取得脱硫 出 口的颗粒物 颗 粒 物 进 行 浓 度 和 排 放 总 量 连续 监 测 并 将 信 息 实 时 传 输 到 主管 部 浓 度 。原 Ｃ Ｅ ＭＳ 装置如表 １ 。 门 的装 置 。Ｃ Ｅ Ｍ Ｓ主要 由气 态 污染 物监 测 系 统 、 颗粒 物 监 测 系统 、 烟 ３ ． ２ Ｃ ＥＭＳ选 型 气 参 数 监测 系统 和数 据 采集 处 理 与通 讯 子 系统 组 成 。 气 态污 染 物监 随 着 环保 要 求 的升 级 ，烟 囱人 口 Ｓ Ｏ 、 Ｎ Ｏ 和烟 尘 浓 度 较 低 ， 对 测 子 系 统 主要 用 于监 测 气 态 污染 物 Ｓ Ｏ ： 、 Ｎ Ｏ 等 的浓 度 和 排放 总量 ； 烟气分析仪的精度 、 灵敏度要求更高。对于 Ｓ Ｏ 分析 ， 紫外荧 光法 的 颗粒 物 监 测子 系 统 主要 用 来监 测 烟 尘 的浓 度 和排 放 总 量 ； 烟 气参 数 灵 敏 度 比非分 散 红 外 法 要 高几 个 数 量 级 ，常用 于大 气 微 量 监 测 ， 故 监测 子 系统 主要 用来 测 量 烟 气流 速 、 烟气温度 、 烟 气 压力 、 烟 气 含 氧 超低 改 造 后 的 Ｓ Ｏ 采 用 紫外 荧 光 法 检 测 。对 于 Ｎ Ｏ 分析法 ， 化 学 发 量、 烟气湿度等 ； 数 据 采 集 处 理 与 通 讯 子 系统 甲酸 污染 物浓 度 和 排 光 法线 性 范 围宽 ， 特别在低浓度和微量检测中应用较多 ， 故 Ｎ Ｏ 采 放量 ， 并 将 信 息 实 时传 输 到 主管 部 门 。 用 化 学 发 光 法 检 测 。对 于分 析 烟 尘 ，超 低 排 放 改 造 后 增 加 了管 式 ２ ｃ Ｅ Ｍ Ｓ监测 方 法 Ｇ Ｇ Ｈ， 将 进 入 烟 囱的 烟 气 加 热 至 露 点 以 上 ， 排 除 了 含 水 量 较 大 埘 娴 ２ ． １取 样 方法 尘 测量 的影 响 ， 可 在 烟 囱入 口增 加 烟 尘 测 量装 置 。烟 尘 测 量 的 光 散 目前 国 内外 烟 气取 样 方 法有 直 接 抽取 法 和 稀释 法 两 种 。 射 法 安装 容 易 ， 灵 敏度 高 ， 测 量范 围广 ， 故 选 择 光 散 射 法 进 行 烟 尘 检 直接抽取法是通过取样管抽取炯气 ， 取样时通过伴 热管对烟气 测 。对 于 取 样 方法 ， 考虑 到 直 接 抽 取 法会 因 为烟 气 中的 水 汽 凝结 造 进行保 温， 使其不结露 ， 并经冷凝器除湿后送至分析仪。 成 溶解 性 污 染 物 的成 分 损 失 ， 故 选 择 稀 释 法 进行 取 样 。 由于 稀 释 法 稀 释取 样 法 是 烟 气 通 过 前 端 填 有 滤料 的 “ 恒流稀释探头 ” 和 导 取 样 为 湿 法 测 量 ， 需增加湿度测量进行测量结果修 正 ， 故 需 增 加 湿 气管 ， 经 纯净 空 气 稀 释 的烟气 进 入 分析 仪 进 行测 量 。 度 测 量 仪 。 同时 ， 采 用氧 化 锆 方 法测 量 氧 量 。新 Ｃ Ｅ Ｍ Ｓ装 置 如 表 ２ ２ ． ２ 颗粒 物 监 测方 法 表 ２新 Ｃ Ｅ ＭＳ装 置 光 散射 法 和 浊度 法 均适 用 于 烟尘 连 续 监测 。 光 散射 法 是 指烟 气 中 的烟 尘 与 激 光光 束 发 生 作 用 ， 使 部 分光 发 生散 射 ， 通 过测 量 散 射光 强 测 量烟 尘 的浓 度 。 浊 度法 是 采 用光 束 穿 透气 流 的 原 理 ， 通 过测 量 光 强 的 强 弱 程 度 取得 烟 尘 的浓 度 值 。 ２ ． ３气态污染物监测方法 紫 外 荧 光 法 和非 分 散 红外 吸收 法 适 用 于 Ｓ Ｏ 监测 ， 化 学 发 光 法 和 非分 散 红 外 吸收 法适 用 于 Ｎ Ｏ 监测。 ４ 投 运效 果 紫外 荧 光法 原 理 ： 烟气 在 某个 波 长 的 紫外 光 照 射下 ， 其中的 Ｓ Ｏ 新Ｃ Ｅ ＭＳ 投运后 ， 运行稳定 ， 特 别 是 在 低 浓 度测 量 时 ， 消 除 ｒ测 分 子 吸 收 紫外 光产 生能 级 跃 迁 ， 从基态变为激发态 ， 激发态 Ｓ Ｏ 不 量不准确 、 数值 晃动大 的现象。通过第三方检测机构对 Ｃ Ｅ ＭＳ 测量 稳定 ， 返 回低 能 量 状 态 的 过 程 中 发射 出特 定 的荧 光 ， 该 荧 光 与 烟 气 结 果 比对 显 示 ， 测 量结 果 满 足 超低 排 放 的 要求 。 中Ｓ Ｏ ： 的浓度成正 比， 通过测量荧光强度 ， 即可得到 Ｓ Ｏ 的浓度值。 ５结束语 化学 发 光法 原 理 ； 烟气中的 Ｎ Ｏ与臭 氧 反 应 生成 激 发 态 的 Ｎ Ｏ ： ， 新Ｃ Ｅ ＭＳ运 行 后 测 量 准 确 ， 系统稳定 ， 满 足 超 低 排 放 后 烟 气 在 其 返 回基 态时 放 出特 定 的光 ， 该 光 的强 度 与 烟气 中 的 Ｎ Ｏ浓 度 成 正 线 监 测及 环 保 局 的要 求 。 随着 Ｃ Ｅ ＭＳ 技 术 的 法 发展 ， Ｃ Ｅ ＭＳ 在 测 量 原 比， 测量 发 光 强 度 即可 得 到 Ｎ Ｏ浓 度 ； 同时， 烟气 中 的 Ｎ Ｏ 通 过 钼 催 理、 构成和特 点方 面也将不 断进步 ， 更能适应超低排放后在 线监测 化 技 术转 化 为 Ｎ Ｏ与臭 氧 反应 ， 测 量 光 强 即可 得 到 Ｎ Ｏ 总 浓 度值 。 的要求 ， 也将为改善空气质量做出更大 的贡献。 非 分 散红 外 吸 收法 是 指 红 外 光 源 发 出 的 红 外 辐 射 经 过 一 定 浓 参 考 文 献 度待测 的气体吸收之后 ，与气体浓度成正 比的光谱强度会发生变 ［ １ ］ Ｈ Ｊ ／ ７ ５ — ２ ０ ０ ７ 周 定 污染 源 烟 气排放 连 续精 测技 术规 范［ Ｓ 】 ． 化， 通过 测 量 光谱 强 度 的变 化 量得 到 气 体 的浓 度 。 ［ ２ 】 朱卫东， 刘伟 ， 王军等． 火电厂烟气连续排放 自 动监测 系统［ Ｊ 】 ． 自 动 ３ Ｃ Ｅ ＭＳ 设 计 方案 化仪表 ， ２ ０ ０ ３ ， ２ ４ （ ５ ） ： ５ － ９ ． ３ ． １原 Ｃ Ｅ ＭＳ系统 作 者简 介 ： 戴 尚访 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 男， 浙 江 台 州人 ， 助理工程 师 ， 研 究 原Ｃ Ｅ ＭＳ系统 采 用 直 接抽 取 法 ， 烟 气 先 经 过 采样 探 头 内的 初级 方向： 火 力发 电机 组脱 硫 、 脱硝、 超 低排 放 调 试 及相 关技 术研 究 。 过滤 器 对 烟气 中的粉 尘 进 行过 滤 ，然后 通 过 已加 热 至 １ ５ ０ ￣ Ｃ 的 探 头 和伴 热 管 线 ， 经过 冷 凝 器二 级 冷凝 除湿 ， 最 后进 入 烟 气 分析 仪 。 烟气 分析 仪 采 用非 分 散 红外 法 对 Ｓ Ｏ 、 Ｎ Ｏ 进 行 分 析 测量 。由 于原 Ｃ Ｅ Ｍ Ｓ